hidden_​​layer_size = 10; net = patternnet(hidden_​​layer_size); net = train(net, TrainData2', LabelTrain');调整参数优化模型,示例

时间: 2024-03-24 12:37:20 浏览: 19
下面是一个示例,演示如何使用交叉验证和调整参数来优化神经网络: ```matlab % 加载数据 load iris_dataset x = irisInputs; t = irisTargets; % 划分数据集 cv = cvpartition(length(t), 'Holdout', 0.3); xtrain = x(:, cv.training); ttrain = t(:, cv.training); xtest = x(:, cv.test); ttest = t(:, cv.test); % 设置隐藏层节点数 hidden_layer_size = 10; % 创建神经网络 net = patternnet(hidden_layer_size); % 设置训练参数 net.trainParam.lr = 0.01; net.trainParam.mc = 0.9; net.trainParam.epochs = 500; net.trainParam.batchSize = 10; net.performParam.regularization = 0.1; net.performParam.lambda = 0.01; % 训练神经网络 [net,tr] = train(net, xtrain, ttrain); % 使用测试集评估性能 y = net(xtest); perf = perform(net, ttest, y); % 打印性能和参数信息 fprintf('Performance: %f\n', perf); fprintf('Learning rate: %f\n', net.trainParam.lr); fprintf('Momentum: %f\n', net.trainParam.mc); fprintf('Max epochs: %d\n', net.trainParam.epochs); fprintf('Batch size: %d\n', net.trainParam.batchSize); fprintf('Regularization: %f\n', net.performParam.regularization); fprintf('Lambda: %f\n', net.performParam.lambda); ``` 在以上代码中,我们首先加载了 `iris` 数据集,并将其划分为训练集和测试集。然后,我们创建了一个包含 10 个隐藏节点的神经网络,并设置了训练参数。接着,我们使用训练集对神经网络进行训练,并使用测试集评估了其性能。最后,我们打印了性能和参数信息。 你可以根据具体情况调整参数和隐藏层节点数,以优化神经网络的性能。

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import numpy import numpy as np import matplotlib.pyplot as plt import math import torch from torch import nn from torch.utils.data import DataLoader, Dataset import os os.environ['KMP_DUPLICATE_LIB_OK']='True' dataset = [] for data in np.arange(0, 3, .01): data = math.sin(data * math.pi) dataset.append(data) dataset = np.array(dataset) dataset = dataset.astype('float32') max_value = np.max(dataset) min_value = np.min(dataset) scalar = max_value - min_value print(scalar) dataset = list(map(lambda x: x / scalar, dataset)) def create_dataset(dataset, look_back=3): dataX, dataY = [], [] for i in range(len(dataset) - look_back): a = dataset[i:(i + look_back)] dataX.append(a) dataY.append(dataset[i + look_back]) return np.array(dataX), np.array(dataY) data_X, data_Y = create_dataset(dataset) train_X, train_Y = data_X[:int(0.8 * len(data_X))], data_Y[:int(0.8 * len(data_Y))] test_X, test_Y = data_Y[int(0.8 * len(data_X)):], data_Y[int(0.8 * len(data_Y)):] train_X = train_X.reshape(-1, 1, 3).astype('float32') train_Y = train_Y.reshape(-1, 1, 3).astype('float32') test_X = test_X.reshape(-1, 1, 3).astype('float32') train_X = torch.from_numpy(train_X) train_Y = torch.from_numpy(train_Y) test_X = torch.from_numpy(test_X) class RNN(nn.Module): def __init__(self, input_size, hidden_size, output_size=1, num_layer=2): super(RNN, self).__init__() self.input_size = input_size self.hidden_size = hidden_size self.output_size = output_size self.num_layer = num_layer self.rnn = nn.RNN(input_size, hidden_size, batch_first=True) self.linear = nn.Linear(hidden_size, output_size) def forward(self, x): out, h = self.rnn(x) out = self.linear(out[0]) return out net = RNN(3, 20) criterion = nn.MSELoss(reduction='mean') optimizer = torch.optim.Adam(net.parameters(), lr=1e-2) train_loss = [] test_loss = [] for e in range(1000): pred = net(train_X) loss = criterion(pred, train_Y) optimizer.zero_grad() # 反向传播 loss.backward() optimizer.step() if (e + 1) % 100 == 0: print('Epoch:{},loss:{:.10f}'.format(e + 1, loss.data.item())) train_loss.append(loss.item()) plt.plot(train_loss, label='train_loss') plt.legend() plt.show()请适当修改代码,并写出预测值和真实值的代码

# coding: utf-8 import sys, os sys.path.append(os.pardir) # 为了导入父目录的文件而进行的设定 import numpy as np import matplotlib.pyplot as plt from dataset.mnist import load_mnist from two_layer_net import TwoLayerNet # 读入数据 (x_train, t_train), (x_test, t_test) = load_mnist(normalize=True, one_hot_label=True) network = TwoLayerNet(input_size=784, hidden_size=50, output_size=10) iters_num = 10000 # 适当设定循环的次数 train_size = x_train.shape[0] batch_size = 100 learning_rate = 0.1 train_loss_list = [] train_acc_list = [] test_acc_list = [] iter_per_epoch = max(train_size / batch_size, 1) for i in range(iters_num): batch_mask = np.random.choice(train_size, batch_size) x_batch = x_train[batch_mask] t_batch = t_train[batch_mask] # 计算梯度 #grad = network.numerical_gradient(x_batch, t_batch) grad = network.gradient(x_batch, t_batch) # 更新参数 for key in ('W1', 'b1', 'W2', 'b2'): network.params[key] -= learning_rate * grad[key] loss = network.loss(x_batch, t_batch) train_loss_list.append(loss) if i % iter_per_epoch == 0: train_acc = network.accuracy(x_train, t_train) test_acc = network.accuracy(x_test, t_test) train_acc_list.append(train_acc) test_acc_list.append(test_acc) print("train acc, test acc | " + str(train_acc) + ", " + str(test_acc)) # 绘制图形 markers = {'train': 'o', 'test': 's'} x = np.arange(len(train_acc_list)) plt.plot(x, train_acc_list, label='train acc') plt.plot(x, test_acc_list, label='test acc', linestyle='--') plt.xlabel("epochs") plt.ylabel("accuracy") plt.ylim(0, 1.0) plt.legend(loc='lower right') plt.show()什么意思

import numpy as np class BPNeuralNetwork: def __init__(self, input_size, hidden_size, output_size): self.input_size = input_size self.hidden_size = hidden_size self.output_size = output_size self.weights1 = np.random.randn(self.input_size, self.hidden_size) self.bias1 = np.zeros((1, self.hidden_size)) self.weights2 = np.random.randn(self.hidden_size, self.output_size) self.bias2 = np.zeros((1, self.output_size)) def forward(self, X): self.hidden_layer = np.dot(X, self.weights1) + self.bias1 self.activated_hidden_layer = self.sigmoid(self.hidden_layer) self.output_layer = np.dot(self.activated_hidden_layer, self.weights2) + self.bias2 self.activated_output_layer = self.sigmoid(self.output_layer) return self.activated_output_layer def sigmoid(self, s): return 1 / (1 + np.exp(-s)) def sigmoid_derivative(self, s): return s * (1 - s) def backward(self, X, y, o, learning_rate): self.error = y - o self.delta_output = self.error * self.sigmoid_derivative(o) self.error_hidden = self.delta_output.dot(self.weights2.T) self.delta_hidden = self.error_hidden * self.sigmoid_derivative(self.activated_hidden_layer) self.weights1 += X.T.dot(self.delta_hidden) * learning_rate self.bias1 += np.sum(self.delta_hidden, axis=0, keepdims=True) * learning_rate self.weights2 += self.activated_hidden_layer.T.dot(self.delta_output) * learning_rate self.bias2 += np.sum(self.delta_output, axis=0, keepdims=True) * learning_rate def train(self, X, y, learning_rate, epochs): for epoch in range(epochs): output = self.forward(X) self.backward(X, y, output, learning_rate) def predict(self, X): return self.forward(X) X = np.array([[0, 0, 1], [0, 1, 1], [1, 0, 1], [1, 1, 1]]) y = np.array([[0], [1], [1], [0]]) nn = BPNeuralNetwork(3, 4, 1) nn.train(X, y, 0.1, 10000) new_data = np.array([[0, 0, 0], [0, 1, 0], [1, 0, 0], [1, 1, 0]]) print(nn.predict(new_data))

import idx2numpy import numpy as np from functions import * from two_layer_network import * #导入训练集和训练集对应的标签并将其初始化 X_train,T_train=idx2numpy.convert_from_file('emnist/emnist-letters-train-images-idx3-ubyte'),idx2numpy.convert_from_file('emnist/emnist-letters-train-labels-idx1-ubyte') X_train,T_train=X_train.copy(),T_train.copy() X_train=X_train.reshape((X_train.shape[0],-1)) T_train=T_train-1 T_train=np.eye(26)[T_train] #导入测试集和测试集对应的标签标签并将其初始化 X_test,T_test=idx2numpy.convert_from_file('emnist/emnist-letters-test-images-idx3-ubyte'),idx2numpy.convert_from_file('emnist/emnist-letters-test-labels-idx1-ubyte') X_test,T_test=X_test.copy(),T_test.copy() X_test=X_test.reshape((X_test.shape[0],-1)) T_test=T_test-1 T_test=np.eye(26)[T_test] network=TwoLayerNet(input_size=784,hidden_size=45,output_size=26) train_size=X_train.shape[0] batch_size=100 iters_num=100000 learning_rate=0.01 train_loss_list=[] train_acc_list=[] test_acc_list=[] iter_per_epoch=max(train_size/batch_size,1) for i in range(iters_num): batch_mask=np.random.choice(train_size,batch_size) X_batch=X_train[batch_mask] T_batch=T_train[batch_mask] #从数据集里抽取batch_size笔数据 #grad=network.numerical_gradient(X_batch,T_batch)(跑不出来,卡在None None) grad=network.gradient(X_batch,T_batch) #计算梯度 for key in ('W1','b1','W2','b2') : network.params[key]-=learning_rate*grad[key] #误差反向传播法调整参数 loss=network.loss(X_batch,T_batch) train_loss_list.append(loss) #记录学习过程 if i % iter_per_epoch==0: train_acc=network.accuracy(X_train,T_train) test_acc=network.accuracy(X_test,T_test) train_acc_list.append(train_acc) test_acc_list.append(test_acc) print(train_acc,test_acc) #调整学习率 if i > 0 and i % 1000 == 0 and i<3000: learning_rate *= 0.1 print("learning rate reduced to " + str(learning_rate)) print(network.params) print(train_acc_list[-1],test_acc_list[-1])如果我想存储参数,该怎么做

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